JP2021145690A - Fluid sterilizer, and fluid sterilization system - Google Patents

Fluid sterilizer, and fluid sterilization system Download PDF

Info

Publication number
JP2021145690A
JP2021145690A JP2020045009A JP2020045009A JP2021145690A JP 2021145690 A JP2021145690 A JP 2021145690A JP 2020045009 A JP2020045009 A JP 2020045009A JP 2020045009 A JP2020045009 A JP 2020045009A JP 2021145690 A JP2021145690 A JP 2021145690A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
discharge head
holder
light emitting
window
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020045009A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7445191B2 (en
Inventor
誠也 飯田
Seiya Iida
誠也 飯田
剛雄 加藤
Takeo Kato
剛雄 加藤
公人 櫻井
Kimito Sakurai
公人 櫻井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Lighting and Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Lighting and Technology Corp filed Critical Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority to JP2020045009A priority Critical patent/JP7445191B2/en
Priority to US17/166,708 priority patent/US11464881B2/en
Priority to CN202120375051.8U priority patent/CN214495803U/en
Publication of JP2021145690A publication Critical patent/JP2021145690A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7445191B2 publication Critical patent/JP7445191B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/26Accessories or devices or components used for biocidal treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325Irradiation devices or lamp constructions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08Radiation
    • A61L2/10Ultraviolet radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18Radiation
    • A61L9/20Ultraviolet radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/11Apparatus for generating biocidal substances, e.g. vaporisers, UV lamps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2202/00Aspects relating to methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects
    • A61L2202/10Apparatus features
    • A61L2202/12Apparatus for isolating biocidal substances from the environment
    • A61L2202/122Chambers for sterilisation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/10Apparatus features
    • A61L2209/12Lighting means
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322Lamp arrangement
    • C02F2201/3222Units using UV-light emitting diodes [LED]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32Details relating to UV-irradiation devices
    • C02F2201/322Lamp arrangement
    • C02F2201/3228Units having reflectors, e.g. coatings, baffles, plates, mirrors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02Temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/04Disinfection

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

To provide a fluid sterilizer capable of suppressing temperature rise of a light source with a simple structure, and a fluid sterilization system.SOLUTION: A fluid sterilizer of embodiments comprises: a cylindrical part; a supply head provided at one end of the cylindrical part; a discharge head provided at the other end of the cylindrical part; a holder provided on the discharge head; a window which is provided on the discharge head and whose one surface is exposed to a channel provided in the discharge head; a substrate which is provided on the surface on the window side of the holder; a light emitting element provided on the substrate, and capable of radiating ultraviolet to the window; and a heat insulating part which is provided between the discharge head and the holder, and has a heat conductivity lower than that of the holder.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、流体殺菌装置、および流体殺菌システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to a fluid sterilizer and a fluid sterilizer system.

水などの流体に紫外線を照射して、流体を殺菌する流体殺菌装置がある。流体殺菌装置に設けられる光源としては、紫外線発光ダイオード(Ultraviolet LED)が用いられるようになってきている。 There is a fluid sterilizer that sterilizes a fluid such as water by irradiating it with ultraviolet rays. As a light source provided in a fluid sterilizer, an ultraviolet light emitting diode (Ultraviolet LED) has come to be used.

ここで、発光ダイオードには、温度特性がある。例えば、発光ダイオードの温度が最大ジャンクション温度(最大接合部温度)を越えると、光束の低下や不灯などが生じたり、発光ダイオードの寿命が短くなったりするおそれがある。そのため、発光ダイオードが実装された基板を取り付けるブロックを水冷する技術が提案されている。 Here, the light emitting diode has a temperature characteristic. For example, if the temperature of the light emitting diode exceeds the maximum junction temperature (maximum junction temperature), the luminous flux may decrease, the light may not be lit, or the life of the light emitting diode may be shortened. Therefore, a technique for water-cooling a block to which a substrate on which a light emitting diode is mounted has been proposed.

ところが、流体殺菌装置が温度の高い流体の殺菌を行う場合には、流体の熱が、発光ダイオードが実装された基板を取り付けるブロックに伝わり、発光ダイオードの温度が高くなる場合がある。この場合、冷却装置の能力を高くすると、流体殺菌装置の大型化や高コスト化を招くことになる。
そこで、簡易な構成で光源の温度上昇を抑制することができる技術の開発が望まれていた。
However, when the fluid sterilizer sterilizes a fluid having a high temperature, the heat of the fluid is transferred to the block on which the substrate on which the light emitting diode is mounted is transferred, and the temperature of the light emitting diode may become high. In this case, if the capacity of the cooling device is increased, the size and cost of the fluid sterilizer will be increased.
Therefore, it has been desired to develop a technique capable of suppressing the temperature rise of the light source with a simple configuration.

特開2018−69166号公報JP-A-2018-69166

本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で光源の温度上昇を抑制することができる流体殺菌装置、および流体殺菌システムを提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a fluid sterilizer and a fluid sterilization system capable of suppressing a temperature rise of a light source with a simple configuration.

実施形態に係る流体殺菌装置は、筒部と;前記筒部の一方の端部に設けられた供給ヘッドと;前記筒部の他方の端部に設けられた排出ヘッドと;前記排出ヘッドに設けられたホルダと;前記排出ヘッドに設けられ、一方の面が、前記排出ヘッドに設けられた流路に露出する窓と;前記ホルダの、前記窓側の面に設けられた基板と;前記基板に設けられ、前記窓に向けて紫外線を照射可能な発光素子と;前記排出ヘッドと前記ホルダとの間に設けられ、前記ホルダの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する断熱部と;を具備している。 The fluid sterilizer according to the embodiment is provided on the cylinder portion; a supply head provided on one end of the cylinder portion; a discharge head provided on the other end portion of the cylinder portion; and on the discharge head. Holder; a window provided on the discharge head, one surface of which is exposed to a flow path provided on the discharge head; a substrate provided on the window side surface of the holder; It is provided with a light emitting element provided and capable of irradiating ultraviolet rays toward the window; and a heat insulating portion provided between the discharge head and the holder and having a thermal conductivity lower than that of the holder. doing.

本発明の実施形態によれば、簡易な構成で光源の温度上昇を抑制することができる流体殺菌装置、および流体殺菌システムを提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a fluid sterilizer and a fluid sterilization system capable of suppressing an increase in temperature of a light source with a simple configuration.

本実施の形態に係る流体殺菌装置を例示するための模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view for exemplifying the fluid sterilizer which concerns on this embodiment. (a)〜(c)は、他の実施形態に係る断熱部を例示するための模式図である。(A) to (c) are schematic views for exemplifying the heat insulating portion according to another embodiment. 断熱部の効果を例示するための表である。It is a table for exemplifying the effect of a heat insulating part. 本実施の形態に係る流体殺菌システムを例示するための模式図である。It is a schematic diagram for exemplifying the fluid sterilization system which concerns on this embodiment.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In each drawing, similar components are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

(流体殺菌装置1)
本実施の形態に係る流体殺菌装置1は、例えば、常温より高い温度の流体(例えば、40℃以上の水や空気など)を殺菌する際に用いることができる。ただし、流体殺菌装置1は、常温以下の流体(例えば、25℃以下の水や空気など)を殺菌する際にも用いることができる。以下においては、一例として、流体殺菌装置1が、40℃以上の液体を殺菌するのに用いられる場合を説明する。
(Fluid sterilizer 1)
The fluid sterilizer 1 according to the present embodiment can be used, for example, when sterilizing a fluid having a temperature higher than room temperature (for example, water or air having a temperature of 40 ° C. or higher). However, the fluid sterilizer 1 can also be used to sterilize a fluid at room temperature or lower (for example, water or air at 25 ° C. or lower). In the following, as an example, a case where the fluid sterilizer 1 is used for sterilizing a liquid having a temperature of 40 ° C. or higher will be described.

図1は、本実施の形態に係る流体殺菌装置1を例示するための模式断面図である。
図1に示すように、流体殺菌装置1には、筒部2、反射部3、供給ヘッド4、排出ヘッド5、光源6、窓7、冷却部8、カバー9、および、断熱部10を設けることができる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for exemplifying the fluid sterilizer 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the fluid sterilizer 1 is provided with a cylinder portion 2, a reflection portion 3, a supply head 4, a discharge head 5, a light source 6, a window 7, a cooling portion 8, a cover 9, and a heat insulating portion 10. be able to.

筒部2は、筒状を呈し、両側の端部が開口している。筒部2は、例えば、円筒管とすることができる。筒部2の材料は、紫外線および殺菌を行う流体301aに対する耐性があれば特に限定はない。筒部2の材料は、例えば、石英や、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素樹脂とすることができる。 The tubular portion 2 has a cylindrical shape, and both end portions are open. The tubular portion 2 can be, for example, a cylindrical tube. The material of the tubular portion 2 is not particularly limited as long as it is resistant to ultraviolet rays and the fluid 301a for sterilization. The material of the cylinder portion 2 can be, for example, quartz or a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE).

反射部3は、筒部2の外側面に設けることができる。筒部2が、石英などのように紫外線を透過する材料から形成される場合がある。光源6から照射された紫外線の一部が筒部2を透過して外部に漏れると、流体殺菌装置1の処理能力が低下する。筒部2の外側面に反射部3が設けられていれば、筒部2の外部に向かう紫外線を筒部2の内部に向けて反射させることができる。そのため、光源6から照射された紫外線の利用効率を向上させることができるので、発光素子61の数を少なくすることが可能となる。発光素子61の数が少なくなれば、光源6の小型化や低コスト化を図ることができる。 The reflecting portion 3 can be provided on the outer surface of the tubular portion 2. The tubular portion 2 may be formed of a material that transmits ultraviolet rays, such as quartz. When a part of the ultraviolet rays emitted from the light source 6 passes through the tubular portion 2 and leaks to the outside, the processing capacity of the fluid sterilizer 1 is lowered. If the reflecting portion 3 is provided on the outer surface of the tubular portion 2, the ultraviolet rays directed to the outside of the tubular portion 2 can be reflected toward the inside of the tubular portion 2. Therefore, the utilization efficiency of the ultraviolet rays emitted from the light source 6 can be improved, and the number of light emitting elements 61 can be reduced. If the number of light emitting elements 61 is reduced, the size and cost of the light source 6 can be reduced.

反射部3は、紫外線の反射率が高い材料から形成することができる。反射部3の材料は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、二酸化ケイ素などとすることができる。反射部3は、板状を呈し、筒部2の外側面に取り付けることができる。また、スパッタリング法や蒸着法などの成膜法を用いて、筒部2の外側面に膜状の反射部3を形成することもできる。 The reflective portion 3 can be formed of a material having a high reflectance of ultraviolet rays. The material of the reflective portion 3 can be, for example, aluminum, an aluminum alloy, silicon dioxide, or the like. The reflective portion 3 has a plate shape and can be attached to the outer surface of the tubular portion 2. Further, a film-like reflecting portion 3 can be formed on the outer surface of the tubular portion 2 by using a film forming method such as a sputtering method or a vapor deposition method.

また、反射部3が筒部2の外側面に設けられる場合を例示したが、反射部3が筒部2の内側面に設けられていてもよい。ただし、反射部3と殺菌前の流体301a(例えば、水)が接触することで腐食などが生じたり、反射部3の材料が溶け出したりする場合には、筒部2の外側面に反射部3を設けることが好ましい。 Further, although the case where the reflective portion 3 is provided on the outer surface of the tubular portion 2 is illustrated, the reflective portion 3 may be provided on the inner side surface of the tubular portion 2. However, if corrosion or the like occurs due to contact between the reflective portion 3 and the fluid 301a (for example, water) before sterilization, or if the material of the reflective portion 3 melts out, the reflective portion is formed on the outer surface of the tubular portion 2. It is preferable to provide 3.

また、反射部3は省くこともできる。例えば、筒部2が、紫外線を反射する材料(例えば、白色の無機材料や白色の樹脂)から形成される場合には、反射部3を省くことができる。 Further, the reflective portion 3 can be omitted. For example, when the tubular portion 2 is formed of a material that reflects ultraviolet rays (for example, a white inorganic material or a white resin), the reflective portion 3 can be omitted.

供給ヘッド4は、筒部2の一方の端部に設けられている。供給ヘッド4は、例えば、円柱状を呈し、一方の端面と他方の端面との間を貫通する孔4aを有する。孔4aの一方の開口は、筒部2の内部空間とつながっている。孔4aの他方の開口は、供給口4a1となる。供給口4a1には、配管4bを介して、例えば、常温(25℃)よりも高い温度の流体301aを供給可能な流体供給部(例えば、タンク101、ヒータ102、ポンプ103、および流量制御弁104)を接続することができる(図4を参照)。 The supply head 4 is provided at one end of the tubular portion 2. The supply head 4 has, for example, a columnar shape and has a hole 4a penetrating between one end face and the other end face. One opening of the hole 4a is connected to the internal space of the tubular portion 2. The other opening of the hole 4a becomes the supply port 4a1. A fluid supply unit (for example, a tank 101, a heater 102, a pump 103, and a flow rate control valve 104) capable of supplying a fluid 301a having a temperature higher than room temperature (25 ° C.) to the supply port 4a1 via a pipe 4b, for example. ) Can be connected (see FIG. 4).

また、孔4aの内壁には、Oリングなどのシール部材4cを設けることができる。シール部材4cは、供給ヘッド4と筒部2との間が液密となるように封止する。また、フィルタや整流板などを孔4aの内部に設けることもできる。 Further, a sealing member 4c such as an O-ring can be provided on the inner wall of the hole 4a. The seal member 4c is sealed so that the space between the supply head 4 and the cylinder portion 2 is liquid-tight. Further, a filter, a straightening vane, or the like can be provided inside the hole 4a.

供給ヘッド4の材料は、流体301aと紫外線に対する耐性があれば特に限定がない。供給ヘッド4の材料は、例えば、ステンレスなどの金属とすることができる。 The material of the supply head 4 is not particularly limited as long as it is resistant to the fluid 301a and ultraviolet rays. The material of the supply head 4 can be, for example, a metal such as stainless steel.

排出ヘッド5は、筒部2の他方の端部に設けられている。排出ヘッド5は、例えば、円柱状を呈し、孔5aおよび孔5dを有する。孔5aの一方の開口は、筒部2の内部空間とつながっている。孔5aの他方の開口は、排出ヘッド5の側面に設けられた排出口5a1となる。排出口5a1には、配管5bを介して、タンク105や洗浄装置などを接続することができる(図4を参照)。 The discharge head 5 is provided at the other end of the tubular portion 2. The discharge head 5 has, for example, a columnar shape and has holes 5a and 5d. One opening of the hole 5a is connected to the internal space of the tubular portion 2. The other opening of the hole 5a is a discharge port 5a1 provided on the side surface of the discharge head 5. A tank 105, a cleaning device, or the like can be connected to the discharge port 5a1 via the pipe 5b (see FIG. 4).

また、孔5aの内壁には、Oリングなどのシール部材5cを設けることができる。シール部材5cは、排出ヘッド5と筒部2との間が液密となるように封止する。
排出ヘッド5の材料は、殺菌済みの流体301bと紫外線に対する耐性があれば特に限定がない。排出ヘッド5の材料は、例えば、ステンレスなどの金属とすることができる。
Further, a sealing member 5c such as an O-ring can be provided on the inner wall of the hole 5a. The seal member 5c is sealed so that the space between the discharge head 5 and the cylinder portion 2 is liquid-tight.
The material of the discharge head 5 is not particularly limited as long as it is resistant to the sterilized fluid 301b and ultraviolet rays. The material of the discharge head 5 can be, for example, a metal such as stainless steel.

図1に示すように、孔5aは屈曲した流路となっている。孔5aは、排出ヘッド5の筒部2側の端面に略平行な流路5a2と、排出ヘッド5の軸方向に延びる流路5a3とを有する。 As shown in FIG. 1, the hole 5a is a bent flow path. The hole 5a has a flow path 5a2 substantially parallel to the end surface of the discharge head 5 on the tubular portion 2 side, and a flow path 5a3 extending in the axial direction of the discharge head 5.

流路5a2は、排出ヘッド5の筒部2側の端面に開口している。また、流路5a2の内壁には、窓7が露出している。流路5a2は、例えば、円板状の空間とすることができる。
流路5a3の一方の端部は、流路5a2の周縁近傍に接続されている。流路5a3の他方の端部には、排出口5a1が接続されている。流路5a3は、例えば、円筒状の空間とすることができる。
The flow path 5a2 is open to the end surface of the discharge head 5 on the tubular portion 2 side. Further, the window 7 is exposed on the inner wall of the flow path 5a2. The flow path 5a2 can be, for example, a disk-shaped space.
One end of the flow path 5a3 is connected to the vicinity of the peripheral edge of the flow path 5a2. A discharge port 5a1 is connected to the other end of the flow path 5a3. The flow path 5a3 can be, for example, a cylindrical space.

図1に示すように、供給ヘッド4を介して、筒部2の内部に供給された流体301aは、流路5a2の内部に供給される。流路5a2の内部に供給された流体301aは、窓7に当たり、窓7の面に沿って、窓7の周縁側に流れる。この際、窓7を介して照射された紫外線により、流体301aが殺菌される。殺菌済みの流体301bは、流路5a3を介して排出口5a1から排出される。 As shown in FIG. 1, the fluid 301a supplied to the inside of the tubular portion 2 via the supply head 4 is supplied to the inside of the flow path 5a2. The fluid 301a supplied to the inside of the flow path 5a2 hits the window 7 and flows along the surface of the window 7 toward the peripheral edge side of the window 7. At this time, the fluid 301a is sterilized by the ultraviolet rays emitted through the window 7. The sterilized fluid 301b is discharged from the discharge port 5a1 via the flow path 5a3.

孔5aがこの様に屈曲した流路となっていれば、流路5a2の内部を流れる流体301aの流速を遅くすることができる。そのため、窓7が露出する領域における流体301aの滞留時間を長くすることができるので、殺菌効果の向上を図ることができる。 If the hole 5a is a flow path bent in this way, the flow velocity of the fluid 301a flowing inside the flow path 5a2 can be slowed down. Therefore, the residence time of the fluid 301a in the region where the window 7 is exposed can be lengthened, so that the bactericidal effect can be improved.

なお、流路5a2に照射された紫外線の一部は、筒部2の内部空間に照射される。また、筒部2の内部空間に照射された紫外線の一部は、反射部3により反射される。そのため、筒部2の内部空間においても流体301aの殺菌が行われる。 A part of the ultraviolet rays irradiated to the flow path 5a2 is irradiated to the internal space of the tubular portion 2. Further, a part of the ultraviolet rays irradiated to the internal space of the tubular portion 2 is reflected by the reflecting portion 3. Therefore, the fluid 301a is also sterilized in the internal space of the tubular portion 2.

孔5dは、排出ヘッド5の、筒部2側とは反対側の端面と、流路5a2とに開口している。 The holes 5d are open to the end surface of the discharge head 5 on the side opposite to the tubular portion 2 side and the flow path 5a2.

光源6は、排出ヘッド5に着脱自在に設けられている。
光源6は、例えば、発光素子61、基板62、およびホルダ63を有する。
発光素子61は、基板62に設けられ、窓7に向けて紫外線を照射することができる。発光素子61は、少なくとも1つ設けることができる。発光素子61が複数設けられる場合には、複数の発光素子61を直列接続することができる。発光素子61は、紫外線を発生させる素子であれば特に限定はない。発光素子61は、例えば、発光ダイオードやレーザダイオードなどとすることができる。
The light source 6 is detachably provided on the discharge head 5.
The light source 6 has, for example, a light emitting element 61, a substrate 62, and a holder 63.
The light emitting element 61 is provided on the substrate 62 and can irradiate the window 7 with ultraviolet rays. At least one light emitting element 61 can be provided. When a plurality of light emitting elements 61 are provided, the plurality of light emitting elements 61 can be connected in series. The light emitting element 61 is not particularly limited as long as it is an element that generates ultraviolet rays. The light emitting element 61 can be, for example, a light emitting diode or a laser diode.

発光素子61から照射される紫外線のピーク波長は、殺菌効果があれば特に限定はない。ただし、ピーク波長が260nm〜280nmであれば、殺菌効果を向上させることができる。そのため、ピーク波長が260nm〜280nmの紫外線を照射可能な発光素子61とすることが好ましい。 The peak wavelength of the ultraviolet rays emitted from the light emitting element 61 is not particularly limited as long as it has a bactericidal effect. However, when the peak wavelength is 260 nm to 280 nm, the bactericidal effect can be improved. Therefore, it is preferable to use a light emitting element 61 capable of irradiating ultraviolet rays having a peak wavelength of 260 nm to 280 nm.

基板62は、板状を呈し、ホルダ63の窓7側の面に設けられている。基板62の一方の面には、配線パターンを設けることができる。基板62の材料は、紫外線に対する耐性を有するものとすることが好ましい。基板62の材料は、例えば、酸化アルミニウムなどのセラミックスとすることができる。基板62は、金属板の表面を無機材料で覆ったもの(メタルコア基板)とすることもできる。基板62の材料がセラミックスなどであったり、基板62がメタルコア基板であったりすれば、紫外線に対する耐性と高い放熱性を得ることができる。 The substrate 62 has a plate shape and is provided on the surface of the holder 63 on the window 7 side. A wiring pattern can be provided on one surface of the substrate 62. The material of the substrate 62 is preferably resistant to ultraviolet rays. The material of the substrate 62 can be, for example, ceramics such as aluminum oxide. The substrate 62 may be a metal plate whose surface is covered with an inorganic material (metal core substrate). If the material of the substrate 62 is ceramics or the like, or if the substrate 62 is a metal core substrate, resistance to ultraviolet rays and high heat dissipation can be obtained.

ホルダ63は、排出ヘッド5に着脱自在に設けることができる。発光素子61は放電ランプなどに比べて長寿命ではあるが、点灯時間が長くなれば発光効率が低下する。また、発光素子61が故障して不灯になることも考えられる。ホルダ63が排出ヘッド5に着脱自在に設けられていれば、発光素子61の交換を容易とすることができる。 The holder 63 can be detachably provided on the discharge head 5. The light emitting element 61 has a longer life than that of a discharge lamp or the like, but the luminous efficiency decreases as the lighting time becomes longer. It is also conceivable that the light emitting element 61 may break down and be turned off. If the holder 63 is detachably provided on the discharge head 5, the light emitting element 61 can be easily replaced.

ホルダ63は、例えば、フランジ63aと凸部63bを有することができる。フランジ63aと凸部63bは一体に形成することができる。
フランジ63aは、板状を呈し、排出ヘッド5の筒部2側とは反対側の端面に取り付けることができる。フランジ63aは、例えば、ネジなどの締結部材を用いて排出ヘッド5に取り付けることができる。
The holder 63 can have, for example, a flange 63a and a convex portion 63b. The flange 63a and the convex portion 63b can be integrally formed.
The flange 63a has a plate shape and can be attached to the end surface of the discharge head 5 on the side opposite to the tubular portion 2 side. The flange 63a can be attached to the discharge head 5 using, for example, a fastening member such as a screw.

凸部63bは、フランジ63aの、筒部2側の面に設けられている。凸部63bの、筒部2側の端面には、発光素子61が実装された基板62を設けることができる。凸部63bは、排出ヘッド5に対する発光素子61の位置を決める機能を有する。例えば、凸部63bの側面を、断熱部10を介して、排出ヘッド5の孔5dの内壁に接触させることができる。この様にすれば、排出ヘッド5に対する発光素子61の位置を決めることができる。 The convex portion 63b is provided on the surface of the flange 63a on the tubular portion 2 side. A substrate 62 on which the light emitting element 61 is mounted can be provided on the end surface of the convex portion 63b on the tubular portion 2 side. The convex portion 63b has a function of determining the position of the light emitting element 61 with respect to the discharge head 5. For example, the side surface of the convex portion 63b can be brought into contact with the inner wall of the hole 5d of the discharge head 5 via the heat insulating portion 10. In this way, the position of the light emitting element 61 with respect to the discharge head 5 can be determined.

また、排出ヘッド5の孔5dと流路5a2は、窓7により仕切られているので、流路5a2に流体301aがある状態でも、光源6の着脱が可能となる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができる。 Further, since the hole 5d of the discharge head 5 and the flow path 5a2 are separated by the window 7, the light source 6 can be attached and detached even when the fluid 301a is present in the flow path 5a2. Therefore, maintainability can be improved.

また、ホルダ63は、発光素子61において発生した熱を外部に放出する機能を有することができる。そのため、ホルダ63は、熱伝導率の高い材料から形成することが好ましい。ホルダ63は、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属から形成することができる。また、ホルダ63の、発光素子61側とは反対側の端面や、側面などに放熱フィンを設けることもできる。 Further, the holder 63 can have a function of releasing the heat generated in the light emitting element 61 to the outside. Therefore, the holder 63 is preferably formed from a material having high thermal conductivity. The holder 63 can be formed of, for example, a metal such as aluminum, copper, or stainless steel. Further, heat radiation fins may be provided on the end surface of the holder 63 on the side opposite to the light emitting element 61 side, the side surface, and the like.

窓7は、板状を呈し、排出ヘッド5の孔5dの内壁に液密となるように設けられている。すなわち、窓7は、排出ヘッド5設けられ、一方の面が、排出ヘッド5に設けられた流路5a2に露出している。窓7と発光素子61との間には空間5d1を設けることができる。窓7は、紫外線を透過させることができ、且つ、紫外線と流体301aに対する耐性を有する材料から形成することができる。窓7は、例えば、石英や、紫外線を透過するフッ素樹脂などから形成することができる。 The window 7 has a plate shape and is provided on the inner wall of the hole 5d of the discharge head 5 so as to be liquid-tight. That is, the window 7 is provided with the discharge head 5, and one surface of the window 7 is exposed to the flow path 5a2 provided in the discharge head 5. A space 5d1 can be provided between the window 7 and the light emitting element 61. The window 7 can be formed of a material that is capable of transmitting ultraviolet rays and has resistance to ultraviolet rays and the fluid 301a. The window 7 can be formed of, for example, quartz, a fluororesin that transmits ultraviolet rays, or the like.

また、窓7の、発光素子61側の面には、反射防止膜を設けることもできる。反射防止膜が設けられていれば、発光素子61から照射された紫外線が窓7により反射されて、流体301aに照射され難くなるのを抑制することができる。すなわち、発光素子61から照射された紫外線の利用効率を向上させることができる。 Further, an antireflection film may be provided on the surface of the window 7 on the light emitting element 61 side. If the antireflection film is provided, it is possible to prevent the ultraviolet rays emitted from the light emitting element 61 from being reflected by the window 7 and becoming difficult to irradiate the fluid 301a. That is, it is possible to improve the utilization efficiency of the ultraviolet rays emitted from the light emitting element 61.

また、窓7の、筒部2側の面には、防汚膜を設けることもできる。流体301aには不純物が含まれている場合がある。不純物が窓7に付着すると、発光素子61から照射された紫外線が窓7を透過し難くなる。防汚膜が設けられていれば、不純物が窓7に付着するのを抑制することができる。そのため、紫外線が、経時的に、流体301aに照射され難くなるのを抑制することができる。 Further, an antifouling film may be provided on the surface of the window 7 on the cylinder portion 2 side. The fluid 301a may contain impurities. When impurities adhere to the window 7, it becomes difficult for the ultraviolet rays emitted from the light emitting element 61 to pass through the window 7. If the antifouling film is provided, it is possible to prevent impurities from adhering to the window 7. Therefore, it is possible to suppress the difficulty in irradiating the fluid 301a with ultraviolet rays over time.

冷却部8は、例えば、ホルダ63の、発光素子61側とは反対側に設けることができる。冷却部8は、例えば、ホルダ63に空気を供給するファンなどとすることができる。また、ホルダ63に放熱フィンが設けられる場合には、冷却部8は、放熱フィンに空気を供給するファンとすることができる。また、冷却部8は、例えば、ホルダ63に設けられた流路に液体を供給するものとしてもよい。すなわち、冷却部8は、空冷式であってもよいし、液冷式であってもよい。 The cooling unit 8 can be provided, for example, on the side of the holder 63 opposite to the light emitting element 61 side. The cooling unit 8 can be, for example, a fan that supplies air to the holder 63. When the holder 63 is provided with heat radiation fins, the cooling unit 8 can be a fan that supplies air to the heat radiation fins. Further, the cooling unit 8 may supply the liquid to the flow path provided in the holder 63, for example. That is, the cooling unit 8 may be an air-cooled type or a liquid-cooled type.

なお、発光素子61の数や発熱量、流体301aの温度や流量などによっては冷却部8を省くこともできる。ただし、冷却部8が設けられていれば、発光素子61の数や印加電力などを増加させても、発光素子61の温度が最大ジャンクション温度(最大接合部温度)を越え難くなる。 The cooling unit 8 may be omitted depending on the number of light emitting elements 61, the amount of heat generated, the temperature and flow rate of the fluid 301a, and the like. However, if the cooling unit 8 is provided, it is difficult for the temperature of the light emitting element 61 to exceed the maximum junction temperature (maximum junction temperature) even if the number of light emitting elements 61 and the applied power are increased.

また、冷却部8が設けられていれば、流体301aの温度が高くなったり、温度の高い流体301aの流量が増加したりしても、発光素子61の温度が最大ジャンクション温度を越え難くなる。そのため、対応可能な流体301aの範囲を広げることができる。 Further, if the cooling unit 8 is provided, the temperature of the light emitting element 61 is unlikely to exceed the maximum junction temperature even if the temperature of the fluid 301a rises or the flow rate of the hot fluid 301a increases. Therefore, the range of the fluid 301a that can be handled can be expanded.

カバー9は、筒状を呈し、内部の空間に、筒部2および反射部3を収納することができる。カバー9の材料は、ある程度の剛性を有するものであれば特に限定はない。カバー9の材料は、例えば、ステンレスなどの金属とすることができる。カバー9は、例えば、供給ヘッド4と排出ヘッド5に固定することができる。カバー9の固定方法には特に限定がない。例えば、カバー9の一方の端部を供給ヘッド4に設けられた溝の内部に設け、カバー9の他方の端部を排出ヘッド5に設けられた溝の内部に設けることができる。また、例えば、カバー9の両側の端部のそれぞれにフランジを設け、一方のフランジを供給ヘッド4にネジなどで固定し、他方のフランジを排出ヘッド5にネジなどで固定してもよい。 The cover 9 has a tubular shape, and the tubular portion 2 and the reflective portion 3 can be housed in the internal space. The material of the cover 9 is not particularly limited as long as it has a certain degree of rigidity. The material of the cover 9 can be, for example, a metal such as stainless steel. The cover 9 can be fixed to, for example, the supply head 4 and the discharge head 5. The method of fixing the cover 9 is not particularly limited. For example, one end of the cover 9 can be provided inside the groove provided in the supply head 4, and the other end of the cover 9 can be provided inside the groove provided in the discharge head 5. Further, for example, flanges may be provided at the ends on both sides of the cover 9, one flange may be fixed to the supply head 4 with a screw or the like, and the other flange may be fixed to the discharge head 5 with a screw or the like.

後述するように、温度の高い流体301a(例えば、温度が40℃〜90℃程度の流体301a)が、流体殺菌装置1に供給される場合がある。流体301aの熱は、窓7を介して発光素子61に伝わる。前述したように、窓7と発光素子61との間には空間があるので、窓7を介した伝熱を抑制することができる。 As will be described later, a fluid 301a having a high temperature (for example, a fluid 301a having a temperature of about 40 ° C. to 90 ° C.) may be supplied to the fluid sterilizer 1. The heat of the fluid 301a is transferred to the light emitting element 61 through the window 7. As described above, since there is a space between the window 7 and the light emitting element 61, heat transfer through the window 7 can be suppressed.

ところが、流体301aの熱は、排出ヘッド5、ホルダ63、および基板62を介して発光素子61に伝わる。排出ヘッド5およびホルダ63は、金属などから形成されているため熱を伝えやすい。また、基板62はセラミックスなどから形成されたり、メタルコア基板などであったりするため、熱を伝えやすい。そのため、流体301aの熱が、排出ヘッド5、ホルダ63、および基板62を介して発光素子61に伝わり易くなり、発光素子61の温度が最大ジャンクション温度を越えるおそれがある。発光素子61の温度が最大ジャンクション温度を越えると、光束の低下や不灯などが生じたり、発光ダイオードの寿命が短くなったりするおそれがある。 However, the heat of the fluid 301a is transferred to the light emitting element 61 via the discharge head 5, the holder 63, and the substrate 62. Since the discharge head 5 and the holder 63 are made of metal or the like, heat can be easily transferred. Further, since the substrate 62 is formed of ceramics or the like, or is a metal core substrate or the like, heat can be easily transferred. Therefore, the heat of the fluid 301a is easily transferred to the light emitting element 61 via the discharge head 5, the holder 63, and the substrate 62, and the temperature of the light emitting element 61 may exceed the maximum junction temperature. If the temperature of the light emitting element 61 exceeds the maximum junction temperature, the luminous flux may be lowered, the light may not be turned on, or the life of the light emitting diode may be shortened.

この場合、冷却部8の能力を高くすると、流体殺菌装置1の大型化や高コスト化を招くことになる。
そこで、本実施の形態に係る流体殺菌装置1には断熱部10が設けられている。
In this case, if the capacity of the cooling unit 8 is increased, the size and cost of the fluid sterilizer 1 will be increased.
Therefore, the fluid sterilizer 1 according to the present embodiment is provided with a heat insulating portion 10.

断熱部10は、排出ヘッド5とホルダ63との間に設けることができる。断熱部10は、ホルダ63の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する。断熱部10は、例えば、フェノール樹脂やフッ素樹脂などの樹脂から形成することができる。断熱部10の厚み(排出ヘッド5とホルダ63との間の距離)は、1mm〜3mm程度とすることができる。また、断熱部10に孔や溝などを設けることができる。断熱部10に孔や溝などを設ければ、樹脂よりも熱伝導率が低い空気が満たされた領域を形成することができる。すなわち、断熱部10は、空気を含むことができる。そのため、断熱部10が有する総合的な熱伝導率を低下させることができる。
断熱部10が設けられていれば、流体301aの熱が、排出ヘッド5からホルダ63に伝わるのを抑制することができるので、発光素子61の温度上昇を抑制することができる。
The heat insulating portion 10 can be provided between the discharge head 5 and the holder 63. The heat insulating portion 10 has a thermal conductivity lower than that of the holder 63. The heat insulating portion 10 can be formed of, for example, a resin such as a phenol resin or a fluororesin. The thickness of the heat insulating portion 10 (distance between the discharge head 5 and the holder 63) can be about 1 mm to 3 mm. Further, holes, grooves and the like can be provided in the heat insulating portion 10. If the heat insulating portion 10 is provided with holes, grooves, or the like, it is possible to form a region filled with air having a thermal conductivity lower than that of the resin. That is, the heat insulating portion 10 can contain air. Therefore, the overall thermal conductivity of the heat insulating portion 10 can be lowered.
If the heat insulating portion 10 is provided, the heat of the fluid 301a can be suppressed from being transferred from the discharge head 5 to the holder 63, so that the temperature rise of the light emitting element 61 can be suppressed.

図2(a)〜(c)は、他の実施形態に係る断熱部10aを例示するための模式図である。
図2(a)〜(c)に示すように、断熱部10aは、排出ヘッド5とホルダ63との間に設けられた空間とすることができる。空間には、流体殺菌装置1が設けられた環境にある気体(例えば、空気)が満たされている。すなわち、断熱部10aは、空気を含むことができる。一般的に、気体の熱伝導率は、樹脂や金属などの固体の熱伝導率よりも低いので、流体301aの熱が、排出ヘッド5からホルダ63に伝わるのをさらに抑制することができる。
2 (a) to 2 (c) are schematic views for exemplifying the heat insulating portion 10a according to another embodiment.
As shown in FIGS. 2A to 2C, the heat insulating portion 10a can be a space provided between the discharge head 5 and the holder 63. The space is filled with a gas (for example, air) in the environment in which the fluid sterilizer 1 is provided. That is, the heat insulating portion 10a can contain air. In general, the thermal conductivity of a gas is lower than the thermal conductivity of a solid such as a resin or metal, so that the heat of the fluid 301a can be further suppressed from being transferred from the discharge head 5 to the holder 63.

例えば、図2(a)に示すように、ホルダ63に突起63cを設け、突起63cの先端を排出ヘッド5に接触させることができる。この様にすれば、排出ヘッド5とホルダ63との間に空間(断熱部10a)を設けることができる。 For example, as shown in FIG. 2A, the holder 63 is provided with the protrusion 63c, and the tip of the protrusion 63c can be brought into contact with the discharge head 5. In this way, a space (heat insulating portion 10a) can be provided between the discharge head 5 and the holder 63.

突起63cは、排出ヘッド5とホルダ63との間の空間を維持し、排出ヘッド5に対するホルダ63(光源6)の位置を決めることができる。そのため、突起63cは、複数設けることができる。この場合、突起63cは、熱が伝わり易いので、突起63cの数を多くし過ぎると断熱効果が小さくなるおそれがある。そのため、突起63cの数や間隔は、排出ヘッド5やホルダ63の大きさ、流体301aの温度に応じて適宜変更することができる。 The protrusion 63c maintains a space between the discharge head 5 and the holder 63, and can determine the position of the holder 63 (light source 6) with respect to the discharge head 5. Therefore, a plurality of protrusions 63c can be provided. In this case, since heat is easily transferred to the protrusions 63c, if the number of protrusions 63c is increased too much, the heat insulating effect may be reduced. Therefore, the number and spacing of the protrusions 63c can be appropriately changed according to the size of the discharge head 5 and the holder 63 and the temperature of the fluid 301a.

また、突起63cの、排出ヘッド5と接触する部分の面積が小さくなる様にすることが好ましい。突起63cの、排出ヘッド5と接触する部分の面積が小さければ、突起63cを介した熱の伝搬を抑制することができる。例えば、図2(a)に示すように、半球状の突起63cとすれば、突起63cと排出ヘッド5とを点接触させることができるので、熱の伝搬を抑制することができる。 Further, it is preferable that the area of the portion of the protrusion 63c that comes into contact with the discharge head 5 is reduced. If the area of the portion of the protrusion 63c that comes into contact with the discharge head 5 is small, heat propagation through the protrusion 63c can be suppressed. For example, as shown in FIG. 2A, if the hemispherical protrusion 63c is used, the protrusion 63c and the discharge head 5 can be brought into point contact with each other, so that heat propagation can be suppressed.

また、突起の形状は、例えば、テーパ形状、段付き形状、片側の側面が傾斜した形状などとしてもよい。テーパ形状は、例えば、円錐、円錐台、角錐、角錐台などとすることができる。
すなわち、ホルダ63から排出ヘッド5に向かう方向(突起の軸方向)に直交する方向において、突起の先端側の断面積が突起の根元側の断面積よりも小さくなっていれば良い。
Further, the shape of the protrusion may be, for example, a tapered shape, a stepped shape, a shape in which one side surface is inclined, or the like. The tapered shape can be, for example, a cone, a truncated cone, a pyramid, a pyramid, or the like.
That is, in the direction orthogonal to the direction from the holder 63 toward the discharge head 5 (axial direction of the protrusion), the cross-sectional area on the tip side of the protrusion may be smaller than the cross-sectional area on the root side of the protrusion.

図2(b)に示すように、排出ヘッド5に突起5eを設け、突起5eの先端をホルダ63に接触させることができる。この様にすれば、排出ヘッド5とホルダ63との間に空間(断熱部10a)を設けることができる。突起5eの作用効果、数、間隔、形状などは、前述した突起63cと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。 As shown in FIG. 2B, the discharge head 5 is provided with the protrusion 5e, and the tip of the protrusion 5e can be brought into contact with the holder 63. In this way, a space (heat insulating portion 10a) can be provided between the discharge head 5 and the holder 63. Since the action, effect, number, spacing, shape, etc. of the protrusions 5e can be the same as those of the protrusions 63c described above, detailed description thereof will be omitted.

また、図2(c)に示すように、ホルダ63に突起63cを設け、排出ヘッド5に突起5eを設けることもできる。この様にしても、排出ヘッド5とホルダ63との間に空間(断熱部10a)を設けることができる。突起63cの配設位置によっては突起63cの形成が難しくなる場合がある。突起5eの配設位置によっては突起5eの形成が難しくなる場合がある。この場合、形成の容易さなどに応じて、突起5eと突起63cを選択して設けるようにすればよい。 Further, as shown in FIG. 2C, the holder 63 may be provided with the protrusion 63c, and the discharge head 5 may be provided with the protrusion 5e. Even in this way, a space (heat insulating portion 10a) can be provided between the discharge head 5 and the holder 63. It may be difficult to form the protrusion 63c depending on the arrangement position of the protrusion 63c. It may be difficult to form the protrusion 5e depending on the arrangement position of the protrusion 5e. In this case, the protrusions 5e and 63c may be selected and provided according to the ease of formation and the like.

図3は、断熱部10aの効果を例示するための表である。
流体301aの温度は60℃、流体301aの流量は2L/minとしている。1つの発光素子61への印加電力は2.1Wとしている。測定温度は、発光素子61と配線パターンとの半田付け部分の温度Tsとしている。また、冷却部8により、ホルダ63に空気を供給している。
FIG. 3 is a table for exemplifying the effect of the heat insulating portion 10a.
The temperature of the fluid 301a is 60 ° C., and the flow rate of the fluid 301a is 2 L / min. The electric power applied to one light emitting element 61 is 2.1 W. The measurement temperature is the temperature Ts of the soldered portion between the light emitting element 61 and the wiring pattern. Further, air is supplied to the holder 63 by the cooling unit 8.

比較例は、断熱部10aが設けられていない場合、すなわち、ホルダ63が排出ヘッド5に接触している場合である。
実施例は、排出ヘッド5とホルダ63との間に空間(断熱部10a)が設けられている場合である。排出ヘッド5とホルダ63との間の距離は、2mmとしている。
A comparative example is a case where the heat insulating portion 10a is not provided, that is, a case where the holder 63 is in contact with the discharge head 5.
An embodiment is a case where a space (heat insulating portion 10a) is provided between the discharge head 5 and the holder 63. The distance between the discharge head 5 and the holder 63 is 2 mm.

図3から分かるように、排出ヘッド5とホルダ63との間に空間(断熱部10a)を設ければ、半田付け部分の温度Tsを30%程度下げることができた。このことは、発光素子61の温度が最大ジャンクション温度を越えるのを抑制できることを意味する。
以上に説明した様に、本実施の形態に係る流体殺菌装置1とすれば、簡易な構成で光源6(発光素子61)の温度上昇を抑制することができる。
As can be seen from FIG. 3, if a space (heat insulating portion 10a) is provided between the discharge head 5 and the holder 63, the temperature Ts of the soldered portion can be lowered by about 30%. This means that it is possible to prevent the temperature of the light emitting element 61 from exceeding the maximum junction temperature.
As described above, the fluid sterilizer 1 according to the present embodiment can suppress the temperature rise of the light source 6 (light emitting element 61) with a simple configuration.

そのため、本実施の形態に係る流体殺菌装置1とすれば、光束の低下や不灯などが生じたり、発光素子61の寿命が短くなったりするのを抑制することができる。また、断熱部10、10aは簡易な構成とすることができるので、流体殺菌装置1の大型化や高コスト化を招くこともない。 Therefore, if the fluid sterilizer 1 according to the present embodiment is used, it is possible to suppress a decrease in the luminous flux, a non-lighting, and a shortening of the life of the light emitting element 61. Further, since the heat insulating portions 10 and 10a can have a simple structure, the fluid sterilizer 1 does not become large and costly.

(流体殺菌システム100)
図4は、本実施の形態に係る流体殺菌システム100を例示するための模式図である。 図4に示すように、流体殺菌システム100は、流体殺菌装置1、タンク101、ヒータ102、ポンプ103、流量制御弁104、タンク105、電源106、およびコントローラ107を有することができる。
(Fluid sterilization system 100)
FIG. 4 is a schematic diagram for exemplifying the fluid sterilization system 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the fluid sterilization system 100 can include a fluid sterilizer 1, a tank 101, a heater 102, a pump 103, a flow control valve 104, a tank 105, a power supply 106, and a controller 107.

タンク101は、殺菌前の流体301aを収納することができる。タンク101の排出口と流体殺菌装置1の供給口4a1は、例えば、配管を介して接続することができる。
ヒータ102は、タンク101に設けることができる。なお、ヒータ102は、タンク101と流体殺菌装置1との間の配管に設けることもできる。ヒータ102は、流体301aを加熱することができるものであれば特に限定はない。ヒータ102は、例えば、ジュール熱や燃焼による熱を利用することができる。ヒータ102は、温度コントローラ102bに電気的に接続されている。温度コントローラ102bは、例えば、流体301aの温度を測定する温度センサ102aからの信号に基づいて、ヒータ102を制御することができる。温度コントローラ102bは、例えば、流体301aの温度が40℃〜90℃程度になるようにヒータ102を制御することができる。
The tank 101 can store the fluid 301a before sterilization. The discharge port of the tank 101 and the supply port 4a1 of the fluid sterilizer 1 can be connected via, for example, a pipe.
The heater 102 can be provided in the tank 101. The heater 102 can also be provided in the pipe between the tank 101 and the fluid sterilizer 1. The heater 102 is not particularly limited as long as it can heat the fluid 301a. The heater 102 can utilize, for example, Joule heat or heat from combustion. The heater 102 is electrically connected to the temperature controller 102b. The temperature controller 102b can control the heater 102, for example, based on a signal from the temperature sensor 102a that measures the temperature of the fluid 301a. The temperature controller 102b can control the heater 102 so that the temperature of the fluid 301a is, for example, about 40 ° C. to 90 ° C.

ポンプ103は、タンク102と流体殺菌装置1の間の配管に設けることができる。ポンプ103は、タンクに101に収納されている流体301aを流体殺菌装置1に供給する。なお、タンク101、ヒータ102、およびポンプ103が設けられる場合を例示したが、例えば、流体殺菌装置1が、温度の高い流体301aを供給する工場配管などに接続されるようにしてもよい。すなわち、常温(25℃)よりも高い温度の流体301a(例えば、40℃以上の温度の流体301a)を、流体殺菌装置1に供給する流体供給部が設けられていればよい。 The pump 103 can be provided in the pipe between the tank 102 and the fluid sterilizer 1. The pump 103 supplies the fluid 301a stored in the tank 101 to the fluid sterilizer 1. Although the case where the tank 101, the heater 102, and the pump 103 are provided is illustrated, for example, the fluid sterilizer 1 may be connected to a factory pipe or the like for supplying the fluid 301a having a high temperature. That is, a fluid supply unit that supplies the fluid 301a having a temperature higher than room temperature (25 ° C.) (for example, the fluid 301a having a temperature of 40 ° C. or higher) to the fluid sterilizer 1 may be provided.

流量制御弁104は、ポンプ103と流体殺菌装置1の間の配管に設けることができる。流量制御弁104は、流体殺菌装置1に供給する流体301aの流量を制御する。また、流量制御弁104は、流体301aの供給の開始と供給の停止を行うこともできる。
また、流体殺菌装置1の供給ヘッド4や、供給口4a1に接続された配管には、フィルタなどを適宜設けることもできる。
The flow control valve 104 can be provided in the pipe between the pump 103 and the fluid sterilizer 1. The flow rate control valve 104 controls the flow rate of the fluid 301a supplied to the fluid sterilizer 1. Further, the flow control valve 104 can also start and stop the supply of the fluid 301a.
Further, a filter or the like can be appropriately provided in the supply head 4 of the fluid sterilizer 1 and the pipe connected to the supply port 4a1.

タンク105は、配管を介して流体殺菌装置1の排出口5a1に接続することができる。タンク105は、殺菌後の流体301b(例えば、水)を収納することができる。なお、殺菌後の流体301bがタンク105に収納される場合を例示したが、流体殺菌装置1の排出口5a1が洗浄装置などの流体301bを用いる装置に接続されてもよい。また、流体殺菌装置1の排出口5a1から排出された流体301bが基板などの対象物にかけ流されるようにしてもよい。 The tank 105 can be connected to the discharge port 5a1 of the fluid sterilizer 1 via a pipe. The tank 105 can store the sterilized fluid 301b (for example, water). Although the case where the sterilized fluid 301b is stored in the tank 105 has been illustrated, the discharge port 5a1 of the fluid sterilizer 1 may be connected to a device such as a cleaning device that uses the fluid 301b. Further, the fluid 301b discharged from the discharge port 5a1 of the fluid sterilizer 1 may be flushed to an object such as a substrate.

電源106は、流体殺菌装置1の光源6(発光素子61)に電気的に接続されている。電源106は、光源6(発光素子61)に所定の電力を供給する。電源106は、例えば、直流電源とすることができる。直流電源には、整流回路、コンバータ、およびスイッチなどを設けることができる。整流回路は、交流電源と電気的に接続される。整流回路は、例えば、交流電源により印加された交流電圧を全波整流することができる。整流回路は、例えば、ダイオードブリッジなどを有することができる。コンバータは、整流回路により全波整流された電圧を、所定の直流電圧に変換する。コンバータは、例えば、スイッチング回路を有することができる。スイッチは、光源6(発光素子61)への電力の印加と、電力の印加の停止とを切り替える。 The power source 106 is electrically connected to the light source 6 (light emitting element 61) of the fluid sterilizer 1. The power source 106 supplies a predetermined electric power to the light source 6 (light emitting element 61). The power supply 106 can be, for example, a DC power supply. The DC power supply may be provided with a rectifier circuit, a converter, a switch, and the like. The rectifier circuit is electrically connected to the AC power supply. The rectifier circuit can, for example, full-wave rectify the AC voltage applied by the AC power supply. The rectifier circuit can have, for example, a diode bridge or the like. The converter converts the voltage full-wave rectified by the rectifier circuit into a predetermined DC voltage. The converter can have, for example, a switching circuit. The switch switches between applying electric power to the light source 6 (light emitting element 61) and stopping the application of electric power.

コントローラ107は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの演算素子と、半導体メモリなどの記憶素子を有することができる。コントローラ107は、例えば、コンピュータとすることができる。記憶素子には、流体殺菌システム100に設けられた各要素の動作を制御する制御プログラムを格納することができる。演算素子は、記憶素子に格納されている制御プログラム、操作者により入力されたデータなどを用いて、流体殺菌システム100に設けられた各要素の動作を制御する。 The controller 107 can have, for example, an arithmetic element such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage element such as a semiconductor memory. The controller 107 can be, for example, a computer. The storage element can store a control program for controlling the operation of each element provided in the fluid sterilization system 100. The arithmetic element controls the operation of each element provided in the fluid sterilization system 100 by using a control program stored in the storage element, data input by the operator, and the like.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof. Moreover, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1 流体殺菌装置、2 筒部、4 供給ヘッド、5 排出ヘッド、5a2 流路、5d1 空間、5e 突起、6 光源、7 窓、8 冷却部、10 断熱部、10a 断熱部、61 発光素子、62 基板、63 ホルダ、63c 突起、100 流体殺菌システム、301a 流体、301b 流体 1 Fluid sterilizer, 2 cylinder, 4 supply head, 5 discharge head, 5a2 flow path, 5d1 space, 5e protrusion, 6 light source, 7 windows, 8 cooling part, 10 heat insulation part, 10a heat insulation part, 61 light emitting element, 62 Substrate, 63 holder, 63c protrusion, 100 fluid sterilization system, 301a fluid, 301b fluid

Claims (4)

筒部と;
前記筒部の一方の端部に設けられた供給ヘッドと;
前記筒部の他方の端部に設けられた排出ヘッドと;
前記排出ヘッドに設けられたホルダと;
前記排出ヘッドに設けられ、一方の面が、前記排出ヘッドに設けられた流路に露出する窓と;
前記ホルダの、前記窓側の面に設けられた基板と;
前記基板に設けられ、前記窓に向けて紫外線を照射可能な発光素子と;
前記排出ヘッドと前記ホルダとの間に設けられ、前記ホルダの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する断熱部と;
を具備した流体殺菌装置。
With the cylinder;
With a supply head provided at one end of the tubular portion;
With a discharge head provided at the other end of the cylinder;
With the holder provided on the discharge head;
With a window provided on the discharge head and one surface exposed to a flow path provided on the discharge head;
With the substrate provided on the window side surface of the holder;
With a light emitting element provided on the substrate and capable of irradiating ultraviolet rays toward the window;
A heat insulating portion provided between the discharge head and the holder and having a thermal conductivity lower than that of the holder;
A fluid sterilizer equipped with.
前記ホルダは、前記排出ヘッドに着脱自在に設けられている請求項1記載の流体殺菌装置。 The fluid sterilizer according to claim 1, wherein the holder is detachably provided on the discharge head. 前記窓と、前記発光素子との間には空間が設けられ、
前記断熱部は、空気を含んでいる請求項1または2に記載の流体殺菌装置。
A space is provided between the window and the light emitting element.
The fluid sterilizer according to claim 1 or 2, wherein the heat insulating portion contains air.
請求項1〜3のいずれか1つに記載の流体殺菌装置と;
前記流体殺菌装置の供給ヘッドに、常温よりも高い温度の流体を供給可能な流体供給部と;
を具備した流体殺菌システム。
With the fluid sterilizer according to any one of claims 1 to 3;
A fluid supply unit capable of supplying a fluid having a temperature higher than room temperature to the supply head of the fluid sterilizer;
Fluid sterilization system equipped with.
JP2020045009A 2020-03-16 2020-03-16 Fluid sterilizer and fluid sterilization system Active JP7445191B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020045009A JP7445191B2 (en) 2020-03-16 2020-03-16 Fluid sterilizer and fluid sterilization system
US17/166,708 US11464881B2 (en) 2020-03-16 2021-02-03 Fluid sterilization apparatus and fluid sterilization system
CN202120375051.8U CN214495803U (en) 2020-03-16 2021-02-18 Fluid sterilization device and fluid sterilization system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020045009A JP7445191B2 (en) 2020-03-16 2020-03-16 Fluid sterilizer and fluid sterilization system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021145690A true JP2021145690A (en) 2021-09-27
JP7445191B2 JP7445191B2 (en) 2024-03-07

Family

ID=77664103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020045009A Active JP7445191B2 (en) 2020-03-16 2020-03-16 Fluid sterilizer and fluid sterilization system

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11464881B2 (en)
JP (1) JP7445191B2 (en)
CN (1) CN214495803U (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013026605A (en) * 2011-07-26 2013-02-04 Kyocera Corp Optical irradiation device, optical irradiation module and printer
JP2013056159A (en) * 2011-09-08 2013-03-28 Schott Ag Device for sterilizing gas and/or liquid
JP2017147432A (en) * 2015-10-21 2017-08-24 スタンレー電気株式会社 Ultraviolet light emitting device and ultraviolet light irradiation device
JP2018069166A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 日機装株式会社 Apparatus and method for treating water
WO2018213936A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Acuva Technologies Inc. Fluid disinfection apparatus and methods
JP2020022943A (en) * 2018-08-08 2020-02-13 株式会社Uskテクノロジー Fluid pasteurizer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6142797B2 (en) * 2013-12-27 2017-06-07 ウシオ電機株式会社 Light irradiation device
US9895459B2 (en) * 2015-10-21 2018-02-20 Stanley Electric Co., Ltd. Ultraviolet ray emitting package having resin adhesive layer and ultraviolet ray irradiating apparatus
US10590014B2 (en) * 2017-08-21 2020-03-17 Nikkiso Co., Ltd. Flowing-water sterilization system
WO2020091318A1 (en) * 2018-10-29 2020-05-07 서울바이오시스 주식회사 Fluid treatment module

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013026605A (en) * 2011-07-26 2013-02-04 Kyocera Corp Optical irradiation device, optical irradiation module and printer
JP2013056159A (en) * 2011-09-08 2013-03-28 Schott Ag Device for sterilizing gas and/or liquid
JP2017147432A (en) * 2015-10-21 2017-08-24 スタンレー電気株式会社 Ultraviolet light emitting device and ultraviolet light irradiation device
JP2018069166A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 日機装株式会社 Apparatus and method for treating water
WO2018213936A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Acuva Technologies Inc. Fluid disinfection apparatus and methods
JP2020521556A (en) * 2017-05-26 2020-07-27 アキューバ、テクノロジーズ、インコーポレーテッドAcuva Technologies Inc. Fluid sterilization apparatus and method
JP2020022943A (en) * 2018-08-08 2020-02-13 株式会社Uskテクノロジー Fluid pasteurizer

Also Published As

Publication number Publication date
JP7445191B2 (en) 2024-03-07
CN214495803U (en) 2021-10-26
US20210283294A1 (en) 2021-09-16
US11464881B2 (en) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2915546B1 (en) Ultraviolet sterilizer and sterilization method
JP2005521251A (en) Light emitting device with cooling system
TW201904614A (en) Fluid sterilizing device characterized by promoting the UV irradiation efficiency for the fluid in the flow path
US10829395B2 (en) Flowing-water sterilization system
US10744216B2 (en) Fluid sterilization device
JP7445191B2 (en) Fluid sterilizer and fluid sterilization system
EP4052731A1 (en) Fluid sterilization device
JP2019201861A (en) Fluid sterilizer
JP2020000285A (en) Fluid sterilizer
JP2021171758A (en) Fluid sterilization apparatus and fluid sterilization system
US11957802B2 (en) Fluid sterilization apparatus and fluid sterilization system
EP3974002B1 (en) Fluid sterilization device
JP2023035680A (en) Sterilizer
JP2019147114A (en) Fluid sterilization apparatus
EP3992154A1 (en) Fluid sterilization device
JP2019076643A (en) Fluid treatment apparatus
KR102466331B1 (en) Pipeline type sewage disinfection system using semiconductor and the method using it
WO2023214587A1 (en) Fluid sterilization device
JP2024061992A (en) Fluid Processing Equipment
JP2022148396A (en) Fluid sterilization apparatus
JP2022073930A (en) Fluid sterilizer
JP2023047421A (en) Fluid sterilizer
JP2022147115A (en) Fluid sterilizer
JP2023146778A (en) Ultraviolet lamp
WO2020042365A1 (en) Ultraviolet sterilization lamp device and sterilization apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230419

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230421

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240206

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7445191

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151